主题:【讨论】极性物质分离、高含水流动相和相塌陷等问题

浏览0 回复54 电梯直达
可能感兴趣
青林
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
xue2009
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
原文由 plexu(plexu) 发表:
二个研究实例

Kazakevichi,LoBrutto等人系统地研究过不同的烷基链固定相的塌陷问题,他们的研究结论是:如果不考虑有机相的存在比例,烷基链处于塌陷状态是最稳定的。流动相中的各组分在固定相中聚积量实际上和烷基链的长度无关。他们观察到,当用100%水流动相低流速冲洗烷基链反相色谱柱过夜后,用尿嘧啶等出峰实际测得的死体积要低于原先预估的死体积。这归因于水的表面张力大,100%水流动相不能进入硅胶内部的小孔所致。用高含量乙腈流动相冲洗至少3小时后,原先的死体积又可以恢复。按照LapLace-Young方程,ΔP=4γCOSθ/d(这里的ΔP是流动相进入小孔需要的压力, γ是表面张力, θ是流动相和填料表面的接触角,d是孔的有效直径),液体表面张力越大,液体和固体表面亲水疏水性质相差越大(θ接触角大),小孔的有效孔径越小,流动相进入孔内部的难度就越大。

Przybyciel和Santangelo用阿莫西林(一种抗生素,极性物质)做了试验,结果见图。所用色谱柱为C8柱,初期用水乙腈流动相冲洗直至基线稳定,然后转换到0.1%的醋酸流动相(不含任何有机相),(a)图显示阿莫西林保留时间是8.6分钟;关掉泵让仪器休息10分钟,用同样的流动相并重新进样,(b)图显示保留时间只有3.5分钟了,而且峰形也变得很差。



如何使已经产生相塌陷柱子的色谱性能得到恢复?

有一点需要首先强调,相塌陷并没有根本上毁坏色谱柱,是很容易恢复的。
还是从LapLace-Young方程(ΔP=4γCOSθ/d),我们就可以自然地想到恢复相塌陷柱子性能的方案。一个是系统提供足够大的ΔP,强力将高含水流动相或100%水流动相压入硅胶的小孔内,使流动相润湿小孔,使待测物分子有机会和小孔内的疏水烷基链发生保留作用,图(c)就是Przybyciel和Santangelo对柱子加压270bar,持续10分钟后进样的恢复结果,阿莫西林的保留时间恢复到了7.8分钟,可能加压还不够大的原因,没有完全恢复到原来8.6分的保留水平;另外一个方案就是用γCOSθ值小的流动相替换高含水流动相,进入孔内对烷基固定相进行再溶剂化和重新润湿,从而恢复色谱保留能力。他们用60:40的乙腈水以1ml/min的流速冲洗已经相塌陷的C8色谱柱30分钟,然后用0.1%的醋酸流动相测定阿莫西林,图(d)显示保留能力已完全恢复到原来水平,说明水有机混合流动相表面张力低,很容易在正常仪器操作压力条件下,进入小孔润湿C8烷基链。不过,0.1%醋酸流动相如果持续流过已经恢复正常保留能力的色谱柱,随着填料小孔内残留乙腈的不断减少,相塌陷现象又会重现,保留时间又会慢慢下降。
(e)图则是两位研究者用专门设计在高含水流动相条件下应用的色谱柱做的对比图谱,保留时间7.5min,阿莫西林峰形也非常漂亮。特别的地方是,这种柱子可以在100%水流动相,在正常的操作压力下,不会发生相塌陷,能保持保留能力的稳定。

解决高含水流动相下极性物质的保留问题,固定相设计方面一般有下面几种方案:
1.选用短链烷基键合相且不对硅醇基封尾
2.选用亲水性和极性很强的封尾试剂封尾
3.对烷基链固定相进行极性基团嵌入的改造
4.选用链长更长的烷基固定相
5.选用大孔硅胶
下节内容将详细介绍这几种产品层面的解决方案。

说的很对。这里我想对第三点做下补充,对烷基链嵌入极性官能团的好处是:增大了固定相的亲水性,使得固定相耐高比例的水相,而且由于极性官能团的引入,使得固定相对目标物的选择性增强。固定相发生坍塌的实质就是固定相的“失湿”,也就是我们平常所说的固定相“倒伏”,所以我认为定期的活化色谱柱是很有必要的,并且反冲不失为一种很好的方法,长期朝一个方向流动,十八烷基链极有可能发生倒伏,使得固定相的活性位点减少,分析的效率因此降低,所以反冲或多或少能克服这个问题。
头像更新中,请稍候…
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
原文由 青林(wyqql2060) 发表:
现在对柱子的要求越来越高了

要求还是那些要求,就是理论搞得越来越神秘了~
liufengbuji
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
青林
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
快乐
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
原文由 环烯醚萜(kaikaifeng) 发表:
原文由 青林(wyqql2060) 发表:
现在对柱子的要求越来越高了

要求还是那些要求,就是理论搞得越来越神秘了~


理论不神秘,是产品说得神秘。
快乐
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
原文由 xue2009(xue2009) 发表:
原文由 plexu(plexu) 发表:
二个研究实例

Kazakevichi,LoBrutto等人系统地研究过不同的烷基链固定相的塌陷问题,他们的研究结论是:如果不考虑有机相的存在比例,烷基链处于塌陷状态是最稳定的。流动相中的各组分在固定相中聚积量实际上和烷基链的长度无关。他们观察到,当用100%水流动相低流速冲洗烷基链反相色谱柱过夜后,用尿嘧啶等出峰实际测得的死体积要低于原先预估的死体积。这归因于水的表面张力大,100%水流动相不能进入硅胶内部的小孔所致。用高含量乙腈流动相冲洗至少3小时后,原先的死体积又可以恢复。按照LapLace-Young方程,ΔP=4γCOSθ/d(这里的ΔP是流动相进入小孔需要的压力, γ是表面张力, θ是流动相和填料表面的接触角,d是孔的有效直径),液体表面张力越大,液体和固体表面亲水疏水性质相差越大(θ接触角大),小孔的有效孔径越小,流动相进入孔内部的难度就越大。

Przybyciel和Santangelo用阿莫西林(一种抗生素,极性物质)做了试验,结果见图。所用色谱柱为C8柱,初期用水乙腈流动相冲洗直至基线稳定,然后转换到0.1%的醋酸流动相(不含任何有机相),(a)图显示阿莫西林保留时间是8.6分钟;关掉泵让仪器休息10分钟,用同样的流动相并重新进样,(b)图显示保留时间只有3.5分钟了,而且峰形也变得很差。



如何使已经产生相塌陷柱子的色谱性能得到恢复?

有一点需要首先强调,相塌陷并没有根本上毁坏色谱柱,是很容易恢复的。
还是从LapLace-Young方程(ΔP=4γCOSθ/d),我们就可以自然地想到恢复相塌陷柱子性能的方案。一个是系统提供足够大的ΔP,强力将高含水流动相或100%水流动相压入硅胶的小孔内,使流动相润湿小孔,使待测物分子有机会和小孔内的疏水烷基链发生保留作用,图(c)就是Przybyciel和Santangelo对柱子加压270bar,持续10分钟后进样的恢复结果,阿莫西林的保留时间恢复到了7.8分钟,可能加压还不够大的原因,没有完全恢复到原来8.6分的保留水平;另外一个方案就是用γCOSθ值小的流动相替换高含水流动相,进入孔内对烷基固定相进行再溶剂化和重新润湿,从而恢复色谱保留能力。他们用60:40的乙腈水以1ml/min的流速冲洗已经相塌陷的C8色谱柱30分钟,然后用0.1%的醋酸流动相测定阿莫西林,图(d)显示保留能力已完全恢复到原来水平,说明水有机混合流动相表面张力低,很容易在正常仪器操作压力条件下,进入小孔润湿C8烷基链。不过,0.1%醋酸流动相如果持续流过已经恢复正常保留能力的色谱柱,随着填料小孔内残留乙腈的不断减少,相塌陷现象又会重现,保留时间又会慢慢下降。
(e)图则是两位研究者用专门设计在高含水流动相条件下应用的色谱柱做的对比图谱,保留时间7.5min,阿莫西林峰形也非常漂亮。特别的地方是,这种柱子可以在100%水流动相,在正常的操作压力下,不会发生相塌陷,能保持保留能力的稳定。

解决高含水流动相下极性物质的保留问题,固定相设计方面一般有下面几种方案:
1.选用短链烷基键合相且不对硅醇基封尾
2.选用亲水性和极性很强的封尾试剂封尾
3.对烷基链固定相进行极性基团嵌入的改造
4.选用链长更长的烷基固定相
5.选用大孔硅胶
下节内容将详细介绍这几种产品层面的解决方案。

说的很对。这里我想对第三点做下补充,对烷基链嵌入极性官能团的好处是:增大了固定相的亲水性,使得固定相耐高比例的水相,而且由于极性官能团的引入,使得固定相对目标物的选择性增强。固定相发生坍塌的实质就是固定相的“失湿”,也就是我们平常所说的固定相“倒伏”,所以我认为定期的活化色谱柱是很有必要的,并且反冲不失为一种很好的方法,长期朝一个方向流动,十八烷基链极有可能发生倒伏,使得固定相的活性位点减少,分析的效率因此降低,所以反冲或多或少能克服这个问题。


活化的作用是什么?
头像更新中,请稍候…
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
原文由 青林(wyqql2060) 发表:
色谱柱可惜国产没有实力啊!

实力是有的,只是大家不愿认可
或者说,不愿在国产上花钱
happy王子矜
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
happy王子矜
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
原文由 环烯醚萜(kaikaifeng) 发表:
原文由 青林(wyqql2060) 发表:
现在对柱子的要求越来越高了

要求还是那些要求,就是理论搞得越来越神秘了~




要求还是那些要求,就是现在大部分都满足了,这都是理论推动实践的结果啊
猜你喜欢最新推荐热门推荐更多推荐
品牌合作伙伴